交通灯控制系统设计任务书--

郑州华信学院课程设计任务书题目:交通灯控制系统设计专业:姓名:学号:班级:完成期限：2013年1月5日指导教师签名：课程负责人签名：2012年11月20日1主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：利用单片机设计一个交通灯控制电路，用LED发光二极管模拟交通信号灯，用AT89C51完成对信号灯的控制，并由LED数码管显示倒计时。基本要求：1.利用单片机完成交通灯控制电路的设计，利用定时器中断方式完成南北方向、东西方向交通灯控制，指示时间为25S，当时间为5S时绿灯闪亮，为3S时黄灯点亮，25S时间到，交通灯换向；2.利用proteus软件完成设计电路和仿真；3.掌握并口驱动数码管显示的方法；4.通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。主要参考资料：[1]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社[2]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社[3]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社[4]单片机实验指导书，天煌教仪[5]彭伟，单片机C语言程序设计实训100例[M]，电子工业出版社郑州华信学院课程设计说明书题目：姓名：院（系）：专业班级：学号：指导教师：成绩：时间：年月日至年月日1目录目录.................................................................................................................................................................12设计方案......................................................................................................................................................22.1主要内容：.......................................................................................................................................22.2基本要求：.......................................................................................................................................22.3设计任务：......................................................................................................................................33总体设计及核心部件简介...........................................................................................................................33.1总体设计框图....................................................................................................................................33.2设计流程图.......................................................................................................................................43.2硬件设计...........................................................................................................................................53.2.1单片机选型：AT89C51.........................................................................................................53.2.2晶振电路：...........................................................................................................................83.2.3发光二极管显示：...............................................................................................................83.2.4复位电路：.............................................................................................................................93.3仿真与调试：..................................................................................................................................103.3.1软件μVision2的仿真与调试............................................................................................................113.3.2软件ProteusISIS的仿真与调试...................................................................................................114附录............................................................................................................................................................125设计体会与总结........................................................................................................................................126主要参考资料............................................................................................................................................182引言近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。交通信号灯在大多数城市得到了广泛的应用。传统的交通信号灯控制一般采用了电子线路和继电器控制，结构复杂，可靠性低，故障率高。本次设计是基于AT89C51单片机的交通灯控制系统，东西南北的通行时间可调，倒计时显示通行时间灯功能，该系统具有设计周期短、可靠性高、维护方便、使用简单等优点。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。本系统采用单片机汇编语言编写，主要编写了主程序，LED数码管显示程序等。总体上完成了软件的编写。2设计方案2.1主要内容：利用单片机设计一个交通灯控制电路，用LED发光二极管模拟交通信号灯，用AT89C51完成对信号灯的控制，并由LED数码管显示倒计时。2.2基本要求：1.利用单片机完成交通灯控制电路的设计，利用定时器中断方式完成南北方向、东西方向交通灯控制，指示时间为25S，当时间为5S时绿灯闪亮，为3S时黄灯点亮，25S3时间到，交通灯换向；2.利用proteus软件完成设计电路和仿真；3.掌握并口驱动数码管显示的方法；4.通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力2.3设计任务：1）东西、南北车辆交替运行2）绿灯转为红灯时，黄灯闪亮。3）能显示剩余时间。4）能对交通运行进行控制。3总体设计及核心部件简介3.1总体设计框图单片机定时计数复位电路晶振电路数码显示LED显示43.2设计流程图所有灯全点亮瞬间延迟入口置口地址关闭不相关灯东西路口绿灯亮，南北路口红灯亮，25s倒计时亮，延时20s南北红灯亮3s,东西绿灯闪3s南北红灯闪2s,东西黄灯亮2s南北路口绿灯亮，东西路口红灯亮，25s倒计时延时20s东西红灯亮3s,南北绿灯闪3s南北黄灯亮2s,东西红灯闪2s53.2硬件设计3.2.1单片机选型：AT89C51与MCS-51单片机产品兼容、8k可反复擦写(大于1000次）FlashROM、时钟频率：0Hz～24Hz、三级加密程序存储器、32个双向I/O口、2个串行中断，可编程UART串行通道、3个16位可编程定时/计数器中断、2个外部中断源，共8个中断源、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能、2个读写中断口线、3级加密位、看门狗定时器、双数据指针。功能特性描述AT89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。AT89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，8位微控制器8K字节在系统可编程FlashROM。P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，P0口被分时转换地址（低8位